La arquitectura de Linux Linux no es un bloque monolítico Linux no es un bloque monolítico Varios componentes trabajan en conjunto, diseñados por personas.

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1 La arquitectura de Linux Linux no es un bloque monolítico Linux no es un bloque monolítico Varios componentes trabajan en conjunto, diseñados por personas diferentes y conjuntados en distribuciones Varios componentes trabajan en conjunto, diseñados por personas diferentes y conjuntados en distribuciones Solo del exterior el núcleo Linux parece una unidad Solo del exterior el núcleo Linux parece una unidad Existe una diferencia entre el núcleo y las aplicaciones Existe una diferencia entre el núcleo y las aplicaciones

2 Componentes del núcleo Administración memoria principal Administración memoria principal Acceso a los periféricos Acceso a los periféricos Administración del espacio en disco duro Administración del espacio en disco duro Administración de los programas y los procesos Administración de los programas y los procesos Administración de los derecho de acceso Administración de los derecho de acceso

3 controlador periférico parte física periférico El núcleo Linux Aplicaciones Material controlador periférico parte física periférico sub-sistema E/S sistema archivos seguridad sistema de procesos comunicación inter-procesos sub- sistema E/S sub-sistema archivos caché sub-sistema de procesos sub-sistema IPC

4 El sub-sistema de archivos Garantiza una administración correcta de los archivos y de los derechos de acceso Garantiza una administración correcta de los archivos y de los derechos de acceso La administración varia mucho según el tipo de sistema de archivos La administración varia mucho según el tipo de sistema de archivos Linux adopto el concepto de VFS (Virtual File System) Linux adopto el concepto de VFS (Virtual File System)

5 E/S en sistemas archivos Rutinas sistemas archivos transmiten los accesos a los controladores de periféricos Rutinas sistemas archivos transmiten los accesos a los controladores de periféricos Por cada acceso los bloques de datos necesarios son cargados del disco duro Por cada acceso los bloques de datos necesarios son cargados del disco duro Acceso a disco duro se hace a través de controladores con buffers Acceso a disco duro se hace a través de controladores con buffers almacenan en memoria principal datos accedidos almacenan en memoria principal datos accedidos esto evita un acceso disco en la próxima lect/esct esto evita un acceso disco en la próxima lect/esct datos en RAM por lo que se gana en rapidez datos en RAM por lo que se gana en rapidez

6 Controladores sin buffer realizan acceso directamente en el disco Controladores sin buffer realizan acceso directamente en el disco

7 E/S y sistema de archivos Aplicaciones Sistema de Archivos Virtual (VFS) Control de periféricos 3. Bloques datos en la caché 1. Lectura Archivo 2. Lectura bloques datos del archivo 5. Lectura de los bloques de datos 6. Escritura de los bloques de datos en el caché 7. Liberación del contenido de la caché 8. Datos leídos Caché 4. Lectura de los bloques de datos en la caché

8 El subsistema de procesos Asigna zonas aisladas de memoria a cada uno de los programas y controla las demandas de memoria que se realicen Asigna zonas aisladas de memoria a cada uno de los programas y controla las demandas de memoria que se realicen Linux no administra la memoria en el sentido estricto (físico) Linux no administra la memoria en el sentido estricto (físico) Aprovecha que, desde el 80386, los procesadores Intel saben tratar la memoria virtual Aprovecha que, desde el 80386, los procesadores Intel saben tratar la memoria virtual

9 También administra el acceso al microprocesador (calendarizador) También administra el acceso al microprocesador (calendarizador) Cada proceso esta registrado en una tabla central de procesos, por lo que es posible verificar que procesos están ejecutandose Cada proceso esta registrado en una tabla central de procesos, por lo que es posible verificar que procesos están ejecutandose Para evitar que se apropien del procesador a cada proceso se le asigna un tiempo: quantum Para evitar que se apropien del procesador a cada proceso se le asigna un tiempo: quantum Una vez que el tiempo termine se le interrumpe y se le pone a un lado Una vez que el tiempo termine se le interrumpe y se le pone a un lado Al proceso siguiente le es asignado el procesador Al proceso siguiente le es asignado el procesador

10 Otras funciones Implementación del sistema de intercomunicación entre procesos Implementación del sistema de intercomunicación entre procesos las colas de mensajes (message queues) las colas de mensajes (message queues) la zonas de memoria común (memoria compartida o shared memory) la zonas de memoria común (memoria compartida o shared memory) los semáforos los semáforos

11 Los controladores Linux Tanto los procesos como el sub-sistema de archivos utilizan los controladores de periféricos Tanto los procesos como el sub-sistema de archivos utilizan los controladores de periféricos Los principales tipos de controladores se encuentran dentro directorio /usr/src/linux/drivers: Los principales tipos de controladores se encuentran dentro directorio /usr/src/linux/drivers: blockpci charsound netscsi

12 Protocolos red soportados TCP/IP TCP/IP Appletalk Appletalk AX25 (radio aficionados) AX25 (radio aficionados) IPX (Novell) IPX (Novell) DECnet (DEC) DECnet (DEC)

13 Definición sistema archivos Se refiere a la estructura del soporte físico que le da al usuario de un arborescencia Se refiere a la estructura del soporte físico que le da al usuario de un arborescencia Elemento base: el bloque: Elemento base: el bloque: espacio disco duro se expresa en bloques espacio disco duro se expresa en bloques los bloques son de 521 bytes los bloques son de 521 bytes Diferentes tipos sistemas archivos se apoyan sobre diferentes formas: Diferentes tipos sistemas archivos se apoyan sobre diferentes formas: cada grupo reagrupa los bloques físicos en bloques lógicos de diferente tamaño cada grupo reagrupa los bloques físicos en bloques lógicos de diferente tamaño

14 Direccionamiento bloques datos en disco duro 0 1 2 3 Bloque /dev/hda1 1er trozo2do trozo /dev/hda2 Disco duro Pista Bloque Sector

15 Una estructura se crea en la tabla de archivos a nivel sistema Una estructura se crea en la tabla de archivos a nivel sistema en dicha estructura se encuentran las operaciones especificas al sistema de archivos y el nodo-i en dicha estructura se encuentran las operaciones especificas al sistema de archivos y el nodo-i Se le indica al proceso la localización en memoria principal de la estructura que corresponde al archivo accedido Se le indica al proceso la localización en memoria principal de la estructura que corresponde al archivo accedido cada proceso administra una tabla de archivos específica a los procesos cada proceso administra una tabla de archivos específica a los procesos en este lugar se encuentra la referencia a la tabla de archivos a nivel sistema en este lugar se encuentra la referencia a la tabla de archivos a nivel sistema